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能否从微观角度分析一些副族元素离子的颜色

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/20 17:10:06
能否从微观角度分析一些副族元素离子的颜色
比如,在水中他们就能显色,无水状态有的就不行
1、副族的金属离子一般都含有数量不等的成单电子,即d轨道未充满;
2、d轨道共5个,有不同的方向;
3、不管是形成无水盐还是溶于水后形成水合离子,金属离子周围都有电负性原子,且按一定的空间分布,常见的是八面体,即六个电负性原子分布于金属离子的周围空间(称为配位场);
4、当d轨道上有电子时,这些电子会与来自电负性原子上的电子相互作用(排斥),结果是能量升高;但由于5个d轨道方向不同,与电负性原子作用的距离就不同,使原本能量完全一样的d轨道能量发生分裂,在八面体配位场中,有两个轨道能量升高得多一些,另三个轨道能量升高的小一些,从而导致能量差;
5、当电子在不同能量的d轨道上跃迁时,就吸收特定波长的光,其能量与轨道间的能量差匹配,称为d-d跃迁;
6、如果d轨道间的能量差落在可见光区,就产生颜色,即吸收特定波长的可见光,看到它的互补色.如果在可见光区不吸收,则为无色或白色(粉末时,由于光的散射).
7、无水盐中,酸根一般体积较大,配位场弱,即d轨道能级分裂小,能级差落在红外区,吸收后看不见.如CuSO4就属于这种情况.
8、含结晶水或水合离子的配位场稍强,导致吸收发生在可见区,因此导致水合离子或结晶水合物有色.
9、如果配位场更强,则可能只在紫外区产生吸收,那也是无色了.如[Co(CN)6](3-)离子肯定是无色的了.